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2019國際元素週期表年(IYPT):鹵素歷史及生活運用-榮譽、戰爭、醫學 ∕ 許之音

Thursday , 10, January 2019 Comments Off on 2019國際元素週期表年(IYPT):鹵素歷史及生活運用-榮譽、戰爭、醫學 ∕ 許之音

2019國際元素週期表年(IYPT):鹵素歷史及生活運用–榮譽、戰爭、醫學 許之音 臺北市立第一女子高級中學trya416@yahoo.com.tw n  前言         鹵素在生活中運用廣泛,在歷史中亦占有重要的地位。我們可以看到這些元素在科學史上帶來的榮譽、在戰爭中造成的影響、及在醫學上扮演的角色,而看到有些元素有其害處也有其益處,如何使用決定它造成的影響。 n  氟         氟(fluorine)由於化學性質很活潑,因此很難由化合物中離析出來。在西元1768年,德國礦物學家馬格拉夫曾用硫酸(H2SO4)處理螢石(CaF2)製成氫氟酸,研究發現其酸性較鹽酸強,法國科學家安培認為氫氟酸(HF)應是某一元素的氫化物,建議將此元素命名為氟,之後在溴、碘被發現後,化學家比較性質判斷其為同一族,十九世紀許多科學家都想將氟游離出來,西元1813年,戴維電解氫氟酸以為可得到氟(F2),卻得到氧氣,而蘇格蘭的兩位科學家藉由加熱氯氣及氟化汞,試圖以氯置換氟,不但沒成功,反而中了劇毒,原因是氟的活性很強,無法被氯置換,西元1850年,法國佛雷密試圖電解無水氟化氫,因不導電而未成功,他的學生摩瓦桑承接這個任務繼續研究,在西元1886年,摩瓦桑將氫氧化鉀(KOH)溶於無水氫氟酸中作為電解液,使其可導電,並用氯仿冷凍劑使鉑(Pt)製的U型管冷卻到-23℃, 以強耐腐蝕的鉑銥合金作為電極,終於析出氟,其為淡黃綠色氣體,此項成就使他獲得獎金,並獲得西元1896年英國戴維獎章、西元1903年德國霍夫曼獎章、西元1906年諾貝爾化學獎金,可說是名利雙收(趙匡華,1998)。氟得到一個電子或和其它元素共用電子後,會因為滿足八隅體變得較安定,生活中常見的氟製品有實驗室中的滴定管內的鐵氟龍活塞(圖一)、含氟牙膏(圖二)、含氟漱口水、鐵氟龍不沾鍋、鐵氟龍的布料等。 圖一 滴定管 (來源:看的到的化學) 圖二 含氟牙膏 (來源:看的到的化學) n  氯         哈伯(Fritz Haber,1868-1934)研究這次戰爭後決定改發展氯(Chlorine),氯對呼吸的危害更大,氯的的分子式為Cl2,它和溴都是ⅦA族,都想再搶一個電子已滿足八隅,由於氯的原子量比較小,體積較小,反應更迅速,如果溴對黏膜的反應像步行,氯就像閃電。氯在生活中常見的製品有漂白水 (圖四)可用在消毒,氯在常溫常壓下為黃綠色氣體(圖三),會讓受害者皮膚變黃、變綠,甚至變黑,還會讓眼睛罹患白內障,歷史上一些可怕的戰爭像是綠十字、藍十字就是以氯為基礎的戰爭攻擊,即使德國有哈伯的幫忙最後仍輸掉戰爭,西元1918年,哈伯原本因為研發出氨的製造有利於製造肥料,但在西元1919年因參與領導化學戰而被起訴為國際罪犯(楊玉齡譯,2011)。 圖三 石英玻璃管中的氯 (來源:看的到的化學) 圖四 含氯的漂白劑 (來源:看的到的化學) n  溴         法國波拉德研究海藻,主要在研究如何從海藻提取碘,他將海藻燒成灰放入熱水中,再通入氯氣便可得到紫黑色固體(碘),此時發現底部有深褐色液體且又刺鼻臭味,經過詳細研究最後發現為新元素(溴),古代化學藥劑主要研究溴(Bromine),溴的分子式為Br2,外圍有七個價電子,由於溴很想要得一個電子以滿足八隅體,所以會去搶細胞的電子,對於身體來說,眼睛和鼻子很容易受到溴的傷害,可用來做手榴彈,例如西元1910年,軍方化學家已有以溴為主的催淚彈,法國政府在西元1912年曾用溴乙酸乙酯逮捕一幫銀行搶匪,隔了兩年便朝德軍丟溴彈,但溴彈的攻擊無法立即見效,那時因風大就吹散了,但德軍把其他意外事故都規咎於法國秘密藥劑就可以有藉口發展自己的化學戰爭研發,然而德軍研發化學戰爭仍需受到海牙公約的限制,該公約禁止使用專用於散布窒息或有毒氣體的投射物,但此公約無權管投擲炸彈碎片和氣體的砲彈,因此德國完成了白十字(white cross),此為裝滿甲基溴的砲彈,德國拿此砲彈來打俄軍,結果因為俄國氣溫太低,砲彈全部凍結成固體(楊玉齡譯,2011)。溴常溫常壓下為暗紅色氣體(圖五),但因其沸點只有59℃,故在室溫下易揮發成紅紫色氣體,生活中常見的溴製品有含阻燃劑(四溴双酚甲烷A)的衣服(圖六)、酸鹼指示劑(例如:溴甲酚藍)、底片感光劑(溴化銀)等。阻燃劑主要可延緩起火時間,溴系阻燃劑主要使用四溴双酚甲烷A等。這些溴化合物會添加到高分子的聚合反應中,形成的聚合物即包含阻燃物質。當高温時這些材料會釋放出溴化氫,因而阻斷燃燒反應,主要因為密度較高的不可燃溴化氫可達到隔絕空氣的效果。 圖五 溴蒸氣 (來源:看的到的化學) 圖六 含阻燃劑的衣服 (來源:看的到的化學) n  碘          西元1930年,甘地領導印度民眾抗議英國爭徵百分之八的食鹽稅,由於民眾只要取海水將其蒸發便可得到食鹽拿去販賣,因此徵稅就好比撿沙子還要付錢,甘地因此鼓勵民眾都自製食鹽,十七年後,當印度獨立時,自行製造食鹽已相當普及了,唯一的問題是這種食鹽含的碘(Iodine)極少,然而碘對人體健康相當重要,人體缺乏微量碘,會造成甲狀腺腫大,長期會造成甲狀腺萎縮,由於甲狀腺和許多荷爾蒙的製造及分泌,例如:因碘不足導致腦部荷爾蒙無法正常分泌,人們便會逐漸退化成智能障礙,若是懷孕婦女也會導致生下畸形兒,因此西元1922年,許多國家就開始將食鹽中加入碘,碘的分子式為l2,本身難溶於水,故添加的是含碘的鹽類,像是碘酸鉀(KIO3),雖然印度的醫生也有發現碘的重要性,所以在西元1950年,印度各省政府開始禁絕未加碘的食鹽,然而卻遭到民眾反對,因為一般民眾已習慣自行製造食鹽,甚至毫無根據誣賴碘鹽會導致癌症、糖尿病等,因此西元2000年,印度總理又廢除禁止普通鹽的法令,直到西元2005年,新總理再度禁絕普通鹽,雖然添加碘的鹽只要多花每個印度人美金一毛錢,但運輸費用貴是目前無法普及的原因(楊玉齡譯,2011)。碘常溫常壓下為紫黑色固體,和溴一樣常溫下易形成蒸氣(圖七),反應性比起氟略顯溫和,碘在自然界主要在智利硝石礦中,以碘酸鈉的形式存在。生活中常見的碘製品有碘酒(碘溶在酒精中)、加碘鹽、含碘的顯影劑(可用在心臟的電腦掃描圖)、131I可用於甲狀腺腫瘤的早期診斷和治療、照相底片的感光劑(碘化銀)、人工降雨的晶種(碘化銀)、碘片(碘化鉀)等。 圖七 碘分子及碘蒸氣 (來源:看的到的化學) 圖八 含碘顯影劑 (來源:看的到的化學) n  砈           砈(Astatine)在地殼中含量極低,砈的元素符號為At,本身具有放射性,可用在醫療用速效放射性的同位素。原子會具有放射性主要是因為其原子核,所有原子核裡都有兩股力量:強核力(吸引力)、靜電力(排斥力),強核力雖然比靜電力強好幾百倍,但只要超過幾兆分之一吋就無法發揮效用,所已通常出了原子核強核力就不太有影響力了,當原子核半徑像砈(原子序85)這麼大,強核力已很難在把所有質子及中子都抓在一起,因此原子會變得不穩定。砈元素會天然生成但只要超過幾兆分之一吋就無法發揮效用,所以通常出了原子核強核力就不太有影響力了,當原子核半徑像砈(原子序85)這麼大,強核力已很難在把所有質子及中子都抓在一起,因此原子會變得不穩定。 […]

2019國際元素週期表年(IYPT):美學與化學的邂逅:元素週期表巧拼創作 ∕李雁婷

Wednesday , 9, January 2019 Comments Off on 2019國際元素週期表年(IYPT):美學與化學的邂逅:元素週期表巧拼創作 ∕李雁婷

2019國際元素週期表年(IYPT):美學與化學的邂逅:元素週期表巧拼創作  李雁婷 新北市立三重高級中學 chem103@ma.schs.ntpc.edu.tw  壹、   前言     自然界的物質由元素組成,瞭解元素性質有助於解決科學問題及發展應用科技。元素週期表可說是化學科學的心臟,其系統化地呈現元素性質規律性,奠定各領域研究之基礎,如電子組態、原子半徑、游離能等。然而,在高中化學教學過程中,學生常挫折於背誦元素週期表的元素排序及對應性質;若是面對對於自然學科重視程度較低的學習群體,如社會組或藝術才能班,元素週期表的教學更是挑戰。     筆者於107學年度第二學期時教授高中部某班以美術科為主的學生,考量化學學科的理論及背誦常常是造成學生挫折及學習動機下降的原因,且對於美術班學生升學進路的影響遠不及其他升學考試科目如國文、英文、數學以及美術術科。爰此,於該元素週期表課程的教學目標並非針對學測考試,而是著眼於學生瞭解元素週期表與生活應用連結的基礎知能,並進而提升學習化學學科的興趣。    近年相關研究指出:學生的學習動機(Learning Motivation)影響學業表現,該動機又與學生的自我效能(Self-Efficacy)有關(Miele & Scholer, 2018)。就認知學習(Cognitive Learning)來看,當課程內容與學生生活經驗的相互連結時,即可產生有意義的學習(Meaningful Learning) (Eggen & Kauchak, 2010);換言之,給予學生學習任務有助於聚焦於學習重點,提升學習成效(McCrudden & McNamara, 2018)。因此,針對美術班學生的課程設計,在於結合他們的美術專長來引導瞭解週期表中的化學元素性質及應用,產出兼具科學內容及藝術理念的繪畫作品,將美學融入於科學,增加個人藝術發展的內涵及多元性,藉此提升學習興趣及成效。此外,每一張元素畫作集結於週期表的過程,讓學生體悟到個人學習責任對於團隊成果的重要性。 貳、元素週期表巧拼創作 n   教學流程: 1.      教師說明繪圖標準 A.        分配學生創作的元素作品,每人負責一或兩個元素。 B.         每一圖像皆繪圖於一張橫式16 K(約A4大小)達文西插畫紙。 C.         每張圖上要寫上元素名稱、元素符號、創作理念及署名。 D.        作品內容務求正確性並與該元素的性質或是應用相關。 E.         使用的畫筆不限,繪圖時間40~50分鐘(約一節課)。 2.      學生蒐集創作素材。 3.      學生繪圖作品產出 (圖一、圖二)。 4.      師生巧拼元素週期表 (圖一)。 n   評量方式:     此教學活動評量規準根據教學目標來設計,主要方向為讓學生瞭解元素週期表與生活應用連結的基礎知能,以及提升化學學科的學習興趣,故作品呈現的評量(圖一、圖二),符合前述繪圖標準即可。而基礎知能及學科興趣面向,則運用Google表單設定數字評定量表 (Numerical Rating Scale)及開放式問題兩種評量形式,以理解學生自我評估後的學習成效 […]

綠色化學實驗模組的設計與應用-2:金屬取代模組 ∕廖旭茂

Tuesday , 8, January 2019 Comments Off on 綠色化學實驗模組的設計與應用-2:金屬取代模組 ∕廖旭茂

綠色化學實驗模組的設計與應用-2:金屬取代模組 廖旭茂 台中市立大甲高中 教育部高中化學學科中心 nacl880626@hotmail.com n   影片觀賞 本實驗影片由國立大甲高級中學提供,金屬取代模組的設計與製作過程介紹。 影片網址:https://youtu.be/tipoPgnIytA, YouTube. n   簡介 在高一的基礎化學中,將化學反應分為結合反應、分解反應、取代反應、以及雙取代反應,其中取代反應主要講述的是涉及活性大小的氧化還原反應;活性大的金屬把活性小的金屬從化合物中取代出來。 過往在進行微型陰陽離子分析實驗時,為方便觀察常利用塑膠透明片,將數滴溶液滴在透明片上,進行實驗1,4。筆者於2018年在雪梨參加國際化學教育研討會工作坊時,英國的學者Bob Worley亦曾使用透明片放置在學習單上,直接在透明片上進行酸鹼反應、沉澱反應、取代反應等。本文參酌透明片法的優缺點,並進行優化成實驗模組,同樣利用雷射切割機對矽膠與壓克力進行加工完成的裝置。模組中包含2個微孔盤(一大加一小)、五個裝著不同金屬細絲的離心管、六個裝著不同溶液的點滴瓶,與一支塑膠鑷子。模組利用自製的微孔盤,讓金屬取代反應在1平方公分不到的小孔中進行;反應的過程僅使用1~2滴溶液,會不易觀察,建議老師指導學生使用手機的鏡頭來進行實驗過程的觀測與紀錄,並由反應結果決定未知溶液的身分與金屬的活性序列。大型的微孔盤亦可使用在「猜猜我是誰」1–陰陽離子的分析與鑑定實驗中。下圖為本校開發的微型金屬取代實驗模組。 圖1:微型金屬取代實驗模組 此微型模組除了方便調查金屬取代反應外,可與之前投稿的文章2,3所提及的微型電化學池搭配,組成一個完整的實驗模組,探討氧化還原反應中電子的流向,除此之外還可探索鹽類在水中的水解作用。期盼透過本實驗模組的分享,能拋磚引玉,除了鼓勵中小學的教師們「自己的教具,自己做」外,更推前瞻化學教育核心素養–「綠色思維」,讓中小學的化學實驗能真正達到減量、減廢,並符合綠色化學原則,落實永續教育的經營目標。 n   器材與藥品 1.      功率80 W的雷射切割機。 2.      透明壓克力板60 cm × 40 cm,厚度5 mm一塊、單面背膠矽膠片30 cm × 30 cm,厚度1 mm一片 3.      鎂(以鎂鋁合金取代)、鋅、鐵、錫、銅金屬絲(長度為1 cm,厚0.5 mm,裝於塑膠離心管中)、塑膠鑷子一支 4.      0.5 M硫酸亞錫(Tin(II) sulfate, SnSO4)溶液、0.5 M硫酸銅(Copper sulfate, CuSO4)溶液、0.5 M硫酸鋅(Zinc sulfate, Na2SO4)溶液、0.5 M硫酸亞鐵(Ferrous sulfate, FeSO4)溶液、0.5 M硫酸鎂(Magnesium sulfate, MgSO4)溶液、0.1 […]

2018國際化學教育研討會:系統思考與化學教育 —2018國際化學教育研討會的大會演講啟發 / 周金城

Friday , 9, November 2018 Comments Off on 2018國際化學教育研討會:系統思考與化學教育 —2018國際化學教育研討會的大會演講啟發 / 周金城

  2018國際化學教育研討會:系統思考與化學教育—由專題演講的啟發   周金城 台北教育大學自然科學教育學系 ccchou62@tea.ntue.edu.tw n   科學教育中的系統思考 Mahaffy, Peter G.教授受大會邀請演講,演講主題是”見樹又見林:科學教育中的系統思考(Seeing The Forest while in trees: Systems Thinking in Science Education”,在科學教育中的系統思考議題,是我過去比較少關注的主題,藉由這次的專題演講,提高了我對此主題的瞭解。Mahaffy教授指出「現今的STEM教育在許多學科都被關注與發展,但是在化學領域與其他領域並沒有將系統思考融入於教學之中。系統思考是一種具有價值的工具,能幫助學生理解所研究的主題以及所獲得的知識,如何和周遭世界產生關聯。研究如何有效利用系統思考在可視化的複雜中去發現簡單性。通過系統思考來重新定位化學教育,可以幫助學習者由片段的化學反應與過程知識轉變為該領域的全面性理解。系統思考可以提供學生導引,幫助他們了解STEM教育與多樣的新興全球挑戰的相關性,包含永續性、替代能源、地球限度、聯合國永續發展的目標。IUPAC計畫得到國際化學科學發展組織(International Organization for Chemical Sciences in Development)支持,發展將系統性思考融入普通化學的學習目標與策略。」 n   化學領域中的系統思考 搜尋相關文獻找到化學教育與系統思考有關文獻,Tumy (2016)研究針對共41位的大三與大四的學生進行有關酸鹼概念的半結構訪談,發現學生對於酸的強度解釋與預測,大多使用單一因素來考慮,而非考慮所有影響酸強度的所有因素(如鍵的極性、鍵的強度、氫離子解離度、酸的強度、共軛鹼的穩定度等),因此應該促進學生的系統思考與認識論上的論證對話,以幫助學生進行有意義的化學學習。系統性思維強調整體不僅只是部分之合。化學是運用系統思考學科之一,例如元素組合成化合物,化合物的性質與元素性質就是截然不同的。當化學系統的反應機制與系統元素能適當的呈現,就可以促進系統思考。 n   工程領域中的系統思考 在工程領域中系統思考也是被強調的,Hill-Cunningham, Mott, and Hunt (2018)指出工程設計過程(Engineering Design Process,EDP)引導對問題的創造性解決方案,能幫助教師了解如何應用EDP創造設計一堂課程,學生經由應用他們所學習過的科學與數學概念來解決現實世界的問題。促進學生理解的EDP重要成果之一是幫助學生系統思考,讓多元觀點與元素能概念化用以解決問題。系統性思考是能夠識別各部分,然後理解各部分如何整合工作以構成整體。   表一 EDP步驟、定義與範例說明(Hill-Cunningham, Mott, and Hunt , 2018) EDP步驟 定義 範例 改進 產品的某一個方面有問題 隨身杯上的飲水孔,會讓咖啡滴出來到地板上。 提問 […]

2018國際化學教育研討會:參與第25屆IUPAC國際化學教育研討會心得 / 蘇金豆

Thursday , 8, November 2018 Comments Off on 2018國際化學教育研討會:參與第25屆IUPAC國際化學教育研討會心得 / 蘇金豆

2018國際化學教育研討會:參與第25屆IUPAC國際化學教育研討會心得   蘇金豆 宏國德霖科技大學餐旅系暨通識中心教授兼主任 Su-87168@mail.hdut.edu.tw   前言     第25屆IUPAC國際化學教育研討會(ICCE 2018),於七月十日至七月十四日間在澳大利亞雪梨市雪梨大學商學院召開,此次由雪梨大學化學系主辦,參加的成員來自世界各國,近三百人參與。這是我第一次來到南半球最美麗的城市–雪梨市,也是最具古典城堡學校的大學(如圖1)-雪梨大學,參加此次盛會。在國立臺灣師範大學科學教育研究所教授邱美虹大師的帶領下,頓時感覺和國際學者間拉近不少距離。此次出席的國際學者人數眾多,有來自亞洲、歐洲、北美洲、拉丁美洲、非洲、大洋洲等國際學者。在大會主席Siggi Schmid與共同主席Roy Tasker & Maree Woods教授的開幕下,揭序了ICCE2018的年會,此次大會發表場次中共有PlenaryLectures 4 場、Oral Sessions有27場次共Present 108篇、General Poster Presentations 2場次有54篇、Workshop Sessions 16場,真是一次豐碩的論文饗宴。 國際學者們的化學交流    本次的論文發表約162篇,因此,7/11~7/14皆是論文發表的重要時刻,大會在簡單的歡迎儀式後便開始進行後續行程,茲將與會心得彙整報告如下: 1. Plenary Lectures (大會演講) 大會演講有4場,演講的教授有Peter Mahaffy & Stephen Matin、Alison Flynn、Vicente Talanquer 和Marietjie Potgieter等五位教授,其中Talanquer和Potgieter的演講是令人印象深刻的,Talanquer從事化學教育研究,並聚焦在學生推論的分析與評量結果的探討(圖1);   圖1Talanquer的精彩演講   而Potgieter認為當學生思考化學反應時,繪製概念圖可協助他們列出適當的產物(如圖2),概念圖可增進概念與概念間的連結,減少背誦式的學習,深化學生的核心科學概念,增進教學的趣味性,並達成有意義的學習。                                                                                                                                                                                                                                    圖2Potgieter壓軸的演講       應用概念圖協助學生思考與學習,是非常重要的學習過程,此一概念思維與此次作者口頭發表的ACM教與學不謀而合(Su, 2018),ACM教與學旨在運用概念圖引出學生巨觀學習架構,讓學習者對化學教材的概念思維更深入,再者,融入動畫強化其學習動機與微觀洞察力(Su, 2008, 2017),減少學習負載,使得學習更有趣,學習成效也能顯著提升。     作者在論文發表中也提及ACM的五點特色: 第一,以「動畫融入概念圖」做為教學輔具,學生能主動運思,並應用此工具解題,有效的提昇學生學習成效,並減少迷思概念;第二,以ACM策略教學,學生能運用概念圖做為思考與學習輔具,增進概念理解與推理能力;第三,以ACM策略教學,融入課程學習之訓練與視覺引導,可增進學生如何面對問題並解決問題,進而提昇學習成就;第四,概念圖能引導學習者對高層次化學概念問題之批判思考與推理,結合概念圖模式,使學生學會系統化問題處理,進而增長其心智發展,並提昇高階概念的學習;第五,概念圖策略教學,改變已往只重記憶不重思考的學習態度,使科學學習態度更正面積極。(蘇金豆,2018,P25) 2.   […]

2018國際化學教育研討會:化學知識饗宴:雪梨ICCE 2018紀實 / 吉佛慈

Wednesday , 7, November 2018 Comments Off on 2018國際化學教育研討會:化學知識饗宴:雪梨ICCE 2018紀實 / 吉佛慈

2018國際化學教育研討會:化學知識饗宴:雪梨ICCE2018紀實 吉佛慈 國立臺灣師範大學附屬高級中學focusjyi@gmail.com 前言 對化學教師而言,IUPAC只是個在教授有機物命名單元時會提到的專有名詞;對過去的我而言,IUPAC只是個揭開渾屯迷霧、給定依循標準而將符號與命名統一的國際組織。身為第一線的中學化學教師,畢生工作就是致力於中學化學教育,但卻少有機會也少有時間參加化學教育研討會,更遑論出國參加國際化學教育研討會了。 若非親眼所見,若非親身參與,大概無法得知各國化學教育推動者投入多少時間與心力、積極貢獻個人專業與學術研究人力,委員會代表們宛如親人般融洽合作,也宛如戰友般彼此惕勵,全然將全球化學教育的推展與落實視為己任。過去我們往往在媒體驚爆食安、油安等化學相關議題之後,才會被問到︰你們學化學的人會不會因為太了解而造成甚麼都不敢吃、不敢碰?當初是甚麼情況下讓你們誤入化學領域﹖又是何來的勇氣選擇念化學系? 其實,生活中處處是化學,能讓學生對生活周遭事物產生興趣,進而吸引其探索微觀世界的奧秘與究竟,一直是我們身為化學教育工作者的小小確幸。以下將依序由IUPAC之重新認識、翩翩蝴蝶之台灣代表、Pop-up之樂在參與、Workshop之助理團隊、化學教具之創新點子、化學先鋒之國際網絡、歌劇之都的藝術美學、自然景觀之絕美體驗等八個面向,分享此次有幸參與第二十五屆IUPAC國際化學教育年會(ICCE2018)之所見所聞,期盼能讓不克出席的教育界先進們,也能一窺此國際研討會的概略樣貌。  IUPAC之重新認識 IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)是國際純化學和應用化學聯合會的英文簡稱,是一個代表各國化學家的國際聯盟。身為高中老師,對IUPAC的熟悉莫過於其制定有機物命名法則。而在研究IUPAC的組織及定位之後,才了解IUPAC是ISU(International Science Council,國際科學與社會科學聯盟)的成員之一,也就是IUPAC隸屬於世界最大的非政府組織及國際學術組織之一的ISU之下;而IUPAC之下則設有十一個委員會,化學教育委員會(Committee on Chemistry Education,簡稱CCE)便是其中之一,主要任務是負責配合世界各國教育發展來協調IUPAC的化學研究項目。 今年CCE會議是在7月9-10日於雪梨召開,個人非常榮幸得以觀察員身分參與會議,得知目前進行的研究專案包含STICE(Systems Thinking in Chemistry Education)、PTC(PeriodicTable Challenge)、CTI(The Chemistry Teacher International)、ICSU Gender Gap Project 等,會中由各專案負責委員依序報告研究項目執行現況,並由其他委員提供專業回饋及建議,此深度互動及高效率不禁令人感佩其對各專案研究所付出的心力與人力。      圖一:CCE主席報告     圖二:CCE會議專注投入     圖三:CCE會議分組討論   翩翩蝴蝶之台灣代表 記得在CCE會議開始之前,會場充滿熱切的招呼聲、驚嘆聲與歡笑聲,明明代表們都來自不同國家,卻宛如閨蜜好友般擁抱高聲問候,令我深深感受到這群各國推選的化學翹楚們的低姿態與高親和力,而互動席間的我們臺灣代表,因著長髮末端繫有獨特的髮飾而成為委員們視覺上的焦點,是委員們口中的翩翩蝴蝶。 IUPAC(國際純化學和應用化學聯合會)CCE(教育委員會)臺灣代表是由臺灣化學教育先進組成的「中國化學會」理監事大會中選舉產生的。依據2017年第四次理監事會議公布的IUPAC各層級選舉與2018~2019國家代表之結果,由臺灣師範大學邱美虹教授獲選續任IUPAC最高執行委員會常務委員(Member of Bureau and Member of Executive Committee)以及當選教育委員會(CCE)國家代表。 在7/10-14的研討會期中,臺灣代表邱教授除了在幾個場次有精彩的論文發表外,同時利用空檔帶領我們幾位來自臺灣的教育夥伴共同拜訪澳洲雪梨大學STEM教師培訓的負責人Judy Anderson教授(Director of the STEM […]

化學科普活動與推廣:化學實驗、化學遊樂趣與化學科普教育 / 王伯昌

Friday , 14, September 2018 Comments Off on 化學科普活動與推廣:化學實驗、化學遊樂趣與化學科普教育 / 王伯昌

化學科普活動與推廣: 化學實驗、化學遊樂趣與化學科普教育 王伯昌 淡江大學理學院科學教育中心 bcw@mail.tku.edu.tw n   化學就是試驗 Chemistry常被拆解為 Chem is try。化學一直都是實驗科學,人們透過觀察、想像、嘗試、收集來編織一場化學之夢,大學時我一直很景仰有機化學的教授,看著他們精密的設計實驗,透過有機合成得到化學產物,所以我直覺上實驗工作是一切化學的基礎與根本,回想以前在國高中時期,每個學期兩到三次的化學實驗課程,是我們的奢望。隨著少子化時代的來臨,小班制教學變成趨勢,應該更有機會進行化學實驗,但化學實驗反而漸漸式微於目前的化學教育中。 於2011年的國際化學年時,在政府相關部會的協助下,一群熱心的化學教授們籌創了化學車活動,由我組成一個工作團隊開始營運化學車巡迴於台灣各地,團隊負責化學實驗所有的前置與後勤作業,在一個活動中集講座、動手做、表演的設計進行國中教材課程外的化學科普活動,期望在化學教育中盡一份心力。 幾個月前,台灣化學教育的主編邱美虹教授請我負責化學科普教育對目前中學影響的專題,我邀請數位國高中的化學老師,依他們的觀點提出對於目前化學教育的想法,因此我以化學車巡迴的故事為開端,輔以化學車中「化學遊樂趣–鈣世硬雄」實驗在大型科普活動中的應用設計,提供讀者科普實驗走出擺攤活動設計的方向,接著以兩篇化學車巡迴過的國中校長為觀點,提出化學遊樂趣活動對國中校園風氣的改變,再以高中化學教師的角度討論科普活動對教育環境的影響,最後以美國化學週的介紹為總結,以下我依序介紹各篇文章重點。 一、化學行動車的故事 化學車的營運其實算是個美好的意外,當初因為經費不足而幾乎停止的活動,在化學界的期盼與產業界的支援下,慢慢一步步的越走越遠,團隊從三人慢慢擴充到現在的五人,車子從一台變成兩台。由於台灣環境的特殊性,科普活動非常需要長時間的熱血與投入,我們希望藉著化學車營運與活動方式的故事,分享經驗給想要推行化學科普教育的人們。 二、化學遊樂趣–鈣世硬雄 不論是泡茶養魚或是管線鍋爐,水質硬度的確出現在生活的每一個角落中,化學車團隊將經典的分析實驗,透過特別的腳色設計與階段性的實驗內容教學方式,把這樣的一個水質數據和實驗帶到進中學生的科普活動中,甚至隨著科技部的科普列車環島一周收集數據,筆者分享整個實驗組的設計概念與活動經驗,期望能給化學科普工作者另一種活動設計的角度與方向。 三、化學科普活動與推廣 瑞芳國中是近幾年在新北市教育局的協助下,校長積極爭取讓資源,讓科普活動改變學校風氣的一個極佳的例子,由化學車團隊一次次在瑞芳國中的活動經驗,同學們慢慢的建立信心,從怕弄壞藥品儀器,到想要重複的一做在做,甚至變成一群可靠的教師助手,在科普活動中擔當重責大任。王綠琳校長在這篇文章中,分享了學校在參與許多科普活動後,學生的重大改變。 四、國中校園體驗化學遊樂趣 南隆國中則是化學車前進高雄,與教育局簽訂合作協議時舉辦活動的學校,化學車配合著學校的人數,維持了兩年一次到南隆國中為全校學生辦活動的頻率,在每次科普活動的刺激下,南隆國中畢業的孩子們開始主動回到母校和學弟妹們一起活動,協助教師教導學弟妹們的課業,以自身的例子分享研究與服務生活的經驗,邱仁甫校長雖然因服務期滿而轉調小港國中,但是在南隆國中所灑下的這些科學種子,還在持續的發展壯大。 五、化學科普活動與推廣 鹿港高中的程長遠老師綜合了目前國高中教育體系下化學教育的現況,以及由政府所引領的各種科普活動,描述自研究領域向下推行到國民教育中的影響,若當科普活動被當作一個產業鏈時,能夠結合創新、行銷、推廣各種方式逐步改變教育的環境,真正鼓勵學生踏入科學研究的領域。 六、美國國家化學週 我曾在數年前參加過美國化學會(American Chemical Society)所舉辦的科普教育大使研討會,對美國化學會在籌辦科普活動時透過組織的動員,盡最大努力去影響最多的人,同時又能夠相當程度的兼具活動的安全性與娛樂性,是化學科普教育非常好的模板,楊水平教授鉅細靡遺的分享美國化學會的化學週活動,國內近年來在科技部的協助下,年年在台灣各地都有全民科學日的科普活動,希望這篇精彩的文章,能夠成為國內各單位在舉辦大型科普活動時的良好借鏡。 n   結語 實驗課程的準備與教學,對理化教師來說的確是比較辛苦的,姑且不論課程的設計藥品的準備與配置、大量器材的管理、化學廢棄物的回收等,往往會帶來龐大的行政工作負擔,在課程進度的壓力下以及實驗課程最重要的安全性,更需要教師付出龐大的心力,去管理一群因動手做實驗而興奮不已的大孩子。因此,化學科目的實作課程推行一直都非常具有挑戰性,但這也是化學科普活動的價值所在。除了支援教育體系中不同面向與深度的知識,也適度提供教師在設計課程上的能量,這個化學科普教育的專輯正好在教師節前後刊登,在此為從事科普教育工作者打氣,也祝辛苦的老師們身體健康,教師節快樂。

化學科普活動與推廣:化學遊樂趣 – 鈣世硬雄 / 高憲章、林佑燐、陳逸書、譚均皓、蘇郁雅

Wednesday , 12, September 2018 Comments Off on 化學科普活動與推廣:化學遊樂趣 – 鈣世硬雄 / 高憲章、林佑燐、陳逸書、譚均皓、蘇郁雅

化學科普活動與推廣:化學遊樂趣 – 鈣世硬雄 高憲章*、林佑燐、陳逸書、譚均皓、蘇郁雅 淡江大學理學院科學教育中心 *rogerskao@staff.tku.edu.tw n  化學遊樂趣 化學遊樂趣活動,藉著化學車搭載化學教育的裝備在各地巡迴,已經累計超過四百場以上的活動經驗,服務超過五萬名的各地學子,受到各地師長的好評,在這許多年間,團隊參考了來自科技部、教育部以及眾多專業老師們的教案,嘗試精簡實驗時間與教學方式,配合科普雜誌與節目的編寫方式,設計了各種化學科普實驗以應用在化學車的活動中,在這段期間,各地縣市教育局也與科技部配合,推出各種科學相關的活動,期望能透過多元化地刺激,激起學生的學習興趣,自2015年起,科技部推出全民科學日活動,透過科普計畫向下紮根,以產官學媒合作的模式在每個縣市舉辦大型科普活動,鼓勵民眾走入科學的領域,化學遊樂趣工作團隊因應此特殊的活動模式,將經典的分析實驗改版為具有多層次,容易操作教學的實驗套組,團隊為這個實驗組命名為「鈣世硬雄」。 n  水質硬度檢測 水質硬度並不是國高中教材中特別強調的一個水資源數據,在商店中所賣的瓶裝水,政府也未規定在營養成分標示表中列出水質硬度,即使是水質軟硬度稍有差異,口感不得人人都感覺得出來,對一般生活也不具有立即性的影響,然而,水質的硬度是自來水廠處理飲用水的標準之一,同時工業用水上也需要控制,以免造成意外。因此,化學車團隊所設計的鈣世硬雄實驗組,從水質硬度的來源與背景、對水質的影響、使用的量測方式以及水質硬度的標準都需要包含於這份實驗教案中,並能夠在大型的活動中進行實驗操作。 依據台灣行政院環保署環境檢驗所公告的水中總硬度檢測方法—EDTA 滴定法,以六牙基的螯合劑EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid ,簡稱EDTA)做為滴定試劑,以鈣鎂指試劑(Calmagite Indicator)做為滴定終點的指示劑,以氯化銨與氨水的組合做為緩衝溶液,檢測受測水質樣本的鈣鎂離子濃度,每次待測水質樣本體積約25毫升,並準備25毫升去離子水稀釋,實驗需配置0.01M EDTA的鈉鹽溶液作為滴定液,並以緩衝溶液使待測液之滴定終點pH值維持在10.0 ± 0.1,每次實驗在水質樣本中需加入1毫升緩衝溶液,加完緩衝液後再加入1毫升鈣鎂指示劑,即可利用配置完成的 EDTA 滴定液進行滴定。滴定同時輕晃三角燒瓶,直至淡紅色消失,當加入最後幾滴時,每滴的間隔時間約為3至5秒,正常的情況下,滴定終點時溶液呈藍色。當水質樣本總硬度低於5ppm而使滴定操作困難時,可增加水質樣本體積,依比例加入較大量之緩衝溶液及指示劑進行實驗。 為了讓國中學生容易明白滴定過程的邏輯,化學車團隊將螯合劑與指示劑分別擬人化,設計了一個具有六隻大夾子的狠角色來表達多芽基的螯合能力,將鈣鎂指示劑塑造為一個喜歡與金屬離子在一起的純情角色,當指示劑與鈣、鎂離子結合反應出開心的紅色,失去鈣、鎂離子後則會呈現憂鬱的藍色,而螯合劑、指示劑與金屬離子之間的愛恨情仇,用來表達滴定前後的顏色變化以及溶液中發生的化學反應(圖一)。在活動前的準備工作中,工作人員先行調配好滴定液的濃度,以及各種試劑需要的量,便能在短時間內,由學生測量學校的水質硬度,工作團隊並與化學產業合作,利用台灣默克提供的水質硬度試紙,作為滴定後結果比對的快速工具。 圖一 鈣世硬雄滴定過程化學反應的四格漫畫   n  雲端、化學、做實驗 新北市全民科學日的活動,總共有來自新北市各地區共27所學校同時參加進行實驗,由於參加活動的學生人數眾多,較難找到能夠一次容納近千位學生進行實驗的場所,因此化學車的團隊利用新北市較高的網路涵蓋率,設計了利用網路串連實驗的活動方式,當設定好活動的日期後,首先於活動前一個月開始進行教師訓練,邀請各校承辦的的理化教師參與研習,除了解說鈣世硬雄實驗組的操作方式之外,並邀請業界的檢測專家為教師建立足夠的背景知識,確認所有實驗所需要的藥品器材,解說全民科學日的活動方式之後,讓教師們試做實驗,讓各校教師方便於活動日進行配合。在教師研習後到活動日的幾週內,工作人員開始著手準備所有參與學校的藥品與器材,並分批進行配送,將設備分配到各校的實驗室中準備迎接活動。 圖二 2015年新北市全民科學日主場地位於新北市中心的忠孝國中 2015年新北市科學日活動時,工作團隊以新北市立忠孝國中做為主實驗場地(圖二),在主場架設舞台與指揮處、大型布幕與電腦投放系統、與鈣世硬雄實驗組所需的實驗設備,新北市的其他26所學校設定為衛星實驗場地,在衛星學校透過網路攝影機與遠端會議軟體將畫面傳送至主場地。在這個系統上,可以同時看到來自各地區學校所送來的訊號,同學在做實驗時,也能夠看到在其他地區的學生們也在進行一樣的實驗工作。實驗的結果數據資料庫放置於雲端,因此當各校每進行完一組水質樣本測試,就能立即將數據送至系統上,隨時與其他各地區的水質樣本結果資料進行比較,每個學校都會測試校內的自來水以及飲水機飲用水兩種不同的水質樣本,由各校視學生人數決定每一個樣品的資料數量。當所有參與活動的學校實驗都結束之後,透過雲端資料的統整,立即得到了來自每個行政區域不同學校校內自來水以及飲水機的水質硬度資料。新北市全民科學日的活動,利用網路的便利性與各校教師之間的合作,達成同時間多人多地區同步進行實驗收集數據的目標,本活動透過與科普傳媒合作,也製播成科普節目單元,透過電視與網路觸及更多學子(圖三)。 圖三 活動進行時也透過電視節目製作專輯播送 這次新北市全民科學日–鈣世硬雄–水質硬度檢測的活動,近千位師生參與實驗後的結果發現,在參與活動的27所學校中有過半的學校自來水是屬於硬度低於60ppm以下的軟水,僅有一所學校的自來水硬度是超過100ppm的極硬水(如圖四、圖五),學校建築物的新舊與水質硬度的關聯性不大,但是地理位置的影響就相當明顯,位於老舊工業區的學校、地勢較高的學校與自來水管線末端的學校,自來水的水質硬度較位於大台北集水地區的郊區學校高,此外實驗的結果也顯示,雖然新北市學校的飲水機大多有效的降低了水質的硬度,但是仍可以發現有部分學校飲水機用水的硬度居然比自來水高,藉著學生實驗的結果資料,提醒校方注意到校園飲水的管理問題,這倒是活動設計時所始料未及的意外收穫。 圖四 新北市全民科學日–鈣世硬雄各校自來水水質硬度實驗結果 圖五 新北市全民科學日–鈣世硬雄各校飲用水水質硬度實驗結果 n  科普列車活動 科技部與台灣鐵路管理局在2016年起開始合作,設計了「台灣科普環島列車–全台走透透活動」,以一台列車用四天的時間行經全台19個火車站,每個縣市由當地執行科普計畫的團隊在車站與車廂上進行簡單的科學實驗或表演,與搭乘民眾互動,同時宣傳全民科學日,並利用此方式推廣科學至社會大眾,這是第一次台灣出現一個能夠有效帶起各地科普教育的活動,活動後受到各界的好評,2017年藉著一年前執行的經驗,科技部再次串聯各科普計畫,與台鐵合作進行科普列車活動,並由科技部統一規劃列車上的實驗體驗,台鐵的EMU500電聯車共掛有四節車廂,每個車廂的承辦單位都不同而各有特色,由第一節起分別由國家實驗研究院、遠哲科學教育基金會/臺南第一高級中學、中國化學會(淡江大學科學教育中心)以及台灣默克等幾個不同的單位來負責,四個不同屬性的車廂活動,代表了產官學研的攜手合作。 科普列車活動對於承辦單位的挑戰,除了上車乘客的年齡層複雜,影響活動教學教案設計之外,活動時間是這個活動設計上最困難的地方之一。每一段的活動時間由學生上車開始,進行到列車到達下個縣市的車站為止,隨著站與站之間的距離不同而使活動時間每一段都有差異。舉例來說,當列車由台北出發駛往新北市的板橋站,由於距離短暫,列車上活動時間只有7分鐘,但接著由新北市開往桃園需要25分鐘,由桃園開往新竹卻需要45分鐘,時間的差異將使得教學與實驗的內容都需要調整,列車空間與火車行使穩定度則是活動設計上的另一個困難點,列車上沒有固定的實驗桌設配,雖然有空調,但可以視為通風不佳的實驗空間,列車行駛時的晃動更使得化學實驗的操作受到極大的挑戰,無法使用太精細的實驗技巧,也必須避免在列車上使用過多的化學藥品與溶劑。 n  在行駛火車上做實驗 在短短時間內,讓這麼多來自台灣各地的人以同一個分析目標動手進行收集實驗數據,是一個極具魅力的科普活動挑戰,因此淡江科教中心的團隊再度選擇了鈣世硬雄實驗組來進行全台的水質硬度分析,為了讓沒有化學基礎,各種年齡層的上車民眾都能了解水質硬度的檢測方式,工作團隊在活動設計的難度上作了許多的分級來控制活動時間,並將原本的化學實驗滴定技術簡化成半定量(semi-quantitation)的方式來引導民眾接受化學實驗室檢測硬度使用的滴定技巧: 1.      在極軟水與極硬水中所搓出肥皂泡沫的差異,來呈現出水中溶有鈣鎂離子的差異,讓民眾了解硬度的概念。 2.      利用擬人化的教案設計,來表達指示劑與螯合劑在滴定過程中的化學反應。 3.      利用硬度試紙製作成實驗包,讓民眾離開科普列車之後仍能夠持續進行實驗並回傳資料(圖六)。 4.      利用各種塑膠容器、點滴瓶、樣品瓶來避免玻璃器材在列車上操作的困難性。 5.      […]

化學科普活動與推廣:從化學到科學 談偏鄉瑞芳國中從行動化學車到自然科學實驗活動的實踐 / 王綠琳、陳逸書

Tuesday , 11, September 2018 Comments Off on 化學科普活動與推廣:從化學到科學 談偏鄉瑞芳國中從行動化學車到自然科學實驗活動的實踐 / 王綠琳、陳逸書

化學科普活動與推廣:從化學到科學 談偏鄉瑞芳國中從行動化學車到自然科學實驗活動的實踐   王綠琳1、陳逸書2 1瑞芳國中校長、2瑞芳國中理化教師 1lulinwang@gmail.com,2tankcys@gmail.com  n  一切感謝就從淡大行動化學車開進了瑞中         就是喜歡科學,身為化學系畢業的科學人,更是努力學習與鼓勵他人接觸科學、探索科學。更以人人學習科學,絕對能快速救國治國為理想。於1986起,任教新北市(原台北縣)新店文山國中,認真把每個科學實驗準備好器材,備置好化學藥品,讓科學教師們能夠提供最佳的實驗操作過程,絕對讓每個學生能真正動手做實驗,更因此發掘許多科學菁英,更讓孩子們不放棄科學、不討厭科學;甚至也提升了實驗環境及科學競賽的品質,真的深感光榮。         自2014年8月奉派來到教育部核定的偏鄉學校瑞芳國中服務,發現城鄉資源的差距,實驗器材與化學藥品的老舊與缺乏,學校經費有限,如何能在經營學校硬體的建設與落實學科理化的教學品質之間取得平衡? 再加上社區與政府的補助上尚無進展,在在考驗領導者的智慧。        有願就有力,有願景就會有支援與助力進入校園的。2014年3月淡江大學行動化學車終於開到新北市的偏鄉型瑞芳國中,謝謝教務處行政同仁與自然科學領域教師的支持,開啟了孩子打開科學奇幻的旅程,雖然只有90位孩子受益,但豐富的器材與充足的藥品,真的讓孩子們能紮紮實實地動手操作與觀察。  n  一切以學生為主體爭取資源活化科學教育        化學課程、物理課程、生物課程及地球科學課程,透過動手操作、觀察與討論,絕對讓科普教育能快速擴大學習興趣與成效。從行動化學車進入瑞中後,科學教師在原來拮据有限的資源下,能透過大學與教育部的合作,讓偏鄉學子能有機會體驗更深度化、更生活化的化學趣味科學。        因為有了行動化學車的教學,孩子們知道學校的積極努力強化他們的科學探索。行政同仁與教師更積極尋找其他高中學生到校辦理化學及物理闖關活動,讓每個八九年級學生能夠透過大哥哥大姊姊的年輕語言解說,讓學生們不再對科學氣餒,而是眼睛發亮,對科學產生正向的好奇與學習力。       另外,學校校友聽聞同仁們為科學教育實驗奔波經費,也將其年終獎金全數捐出,讓母校能夠添購器材與藥品,真得更讓科學教師有較充足的資源能夠讓學生做實驗,使學生更加熱愛科學課程了。再加上學校積極爭取其他相關科學探索的專案,例如創客基地與職涯探索中心,更讓瑞中學生不再只是聽課與看影片來了解科學,而是真正去實作與探究,學生們也因此榮獲許多科學競賽佳績,強化了師生的教學氛圍與情感。  n  持續積極耕耘化學遊樂趣參與更多科普活動        喜見學子對科學的參與度升高,積極爭取深化與淡大的行動化學車化學遊樂趣合作,從2014至今2018從不間斷。並思考如何擴大讓更多學子們有參與科學實驗的興趣。從2015年起,身為科學領頭羊,一方面鼓勵各班科普閱讀,參與國語日報的科普閱讀寫作競賽,榮獲特優,獲得親臨太空中心的機會。         另一方面與科學教師討論,除了參與化學遊樂趣的少數幾十位學生受益外,其他孩子就由理化老師集體合作,同一時間辦理學闖關活動,由科學教師設計實驗,稱為「廚房科學」,器材簡單容易準備,先訓練一批學生帶實驗與準備材料,就在行動化學車日當天,全校七八年級同學一同做科學體驗,所有人都歡喜體驗,人人是小小體驗家,生生是科學員。闖關時,個個拿著有9至12個實驗的闖關卡至各關體驗,大家互相合作或討論或思考,此時一切都是平等,個個都是科學高材生了。每個孩子的眼神專注喜悅,學習會場人人說好有趣,希望學校年年舉辦! 2016年至2018年持續辦理,因為這是給學生最好的禮物!      不但如此,更感謝淡江大學能邀請瑞中參與2018年的211國際女科學家日活動,除了學校學生能夠學習到課外的化學實驗外,更能服務社會到瑞芳火車站與社區民眾互動,強化年輕學子的服務學習心,增進社會參與力,真正讓孩子提升自信心。不管是學術傾向高或低的孩子,在女科學家日那天,每個孩子都是最佳教師,細心耐心的指導家長、遊客與小孩,完成化學趣味實驗並協助完成成品,再次讓瑞中學子發現自身的優點! 瑞中學子學習沒有弱勢了!謝謝淡江大學扶助弱勢學子,我們感謝!  n  感動科教良師奉獻偏鄉必培育瑞芳為科學石墨烯與鑽石       『良師旺校、良師興國』,在屢次的行動化學車活動中,每位淡大服務的學員及教師與教授,都是瑞中人最想說一聲:『老師,你們可留下來教我們嗎?』偏鄉師資往往無法甄選到優秀的科學教師,科學人一般是會被企業界以高薪聘任挖角的,但主任年年的邀請,學校年年的精進,2018年,終於盼到一位有緣的化學人,坦克老師,真的來到瑞中了,暑假就無私地開設科學營,才開學第1個月,8年級的學生聯絡簿上已有許多的回饋,好喜歡坦克老師上課喔!老師帶我們做實驗好有趣喔!這就是家長與校長最想聽到孩子說的話語!      一切教育都是需要財力、物力、心力與人力,要有好的科學人才被培育出來,那國家就要提供財源、資源與人才,尤其偏鄉學校。瑞中的蛻變是由淡大的行動化學車點燃了生命與光明,我們會認真成長,更需更多陪伴與支持。謝謝! 2014行動化學車化學遊樂趣 2015行動化學車化學遊樂趣 2016行動化學車化學遊樂趣 2017 行動化學車化學遊樂趣 圖一:行動化學車開幕式 屬於我的洗手乳 水龍之印 爆發熔岩 奔騰水母燈 圖二:行動化學車課程 投石器 鼓音滅火器 浮沉子 興致高昂 圖三: […]

化學科普活動與推廣:國中校園體驗化學遊樂趣-淡江行動化學車 / 邱元甫

Monday , 10, September 2018 Comments Off on 化學科普活動與推廣:國中校園體驗化學遊樂趣-淡江行動化學車 / 邱元甫

化學科普活動與推廣:國中校園體驗化學遊樂趣–淡江行動化學車 邱元甫 高雄市小港國中校長 (前高雄市美濃區南隆國中校長)chioufat@yahoo.com.tw   就任南隆國中校長第一年,高雄市教育局希望擴大提供偏遠地區國中學生多一些科學實作課程,啟發學童科學學習動機,有意引入化學遊樂趣—行動化學車活動,而位處美濃邊區的南隆國中奉命於102年8月12日辦理簽約記者會,開啟高雄市與淡江大學科學教育中心行動化學車的正式合作關係。 接到任務後行政人員與教師們坎坷不安,因為不知要進行多少前置作業,也深怕偏鄉學校資源不足而無法配合。直到與淡江大學科學教育中心執行長高憲章博士搭上線後,發現科學人的短短話語卻句句重點,雙方合作很快進入順境。第一次的接觸,在高博士熱情帶領下,從化學魔術、科學故事,到進入分組教室進行實作課程。不論是在先備知識的教學或安全防護,淡江科教團隊都有完整的規劃與帶領,讓不論成績好壞的孩子們都能眼界立開,老師們也放下許多的不安。接著我們每年都進行化學車到校申請,也很高興可以被排入計畫中,淡江的化學遊樂趣成了孩子們每年期待的科學活動。103年7月31日行動化學車又來到南隆國中準備隔天的科學活動,當晚高雄市發生氣爆慘案,8月1日當日科學知識活動立刻轉換為與氣爆有關課程,第一時間讓孩子們認識了相關的化學知識,淡江的團隊能將即時新聞融入化學教學活動中,團隊的教學能力令人佩服。 圖一 學生製作彈力球實驗 這六年下來,若問這活動中做了些甚麼實驗?學生學到了多少化學知識?相信大家都可以查到滿滿的紀錄。化學遊樂趣活動對偏鄉孩子最大的感受就—「化學(科學)離我們真的不遠」,這距離可能比學校到高雄市區還近。淡江科教團隊真的把化學融入學習活動中,並讓科學生活化了,或許這就是符合目前教育最夯的用語:素養導向。南隆的孩子們與自然學科不再遙遠,能敢於追求並勇於追求,六年來的努力讓封閉的偏鄉客家子弟,在化學遊樂趣活動老師指導下,全高雄市科學實驗競賽拿過團體第三名,也敢於挑戰雄中科學班,讓更多孩子升學志願除了美容、餐飲科外,敢填高職、五專的科學類科,更培養出能再回來學校分享與回饋的實驗志工。 圖二學生參與化學遊樂趣實驗活動 都會地區的孩子有豐富的資源與寫不完的科學作業,但化學遊樂趣淡江大學科學教育中心放棄了錦上添花,不斷巡迴偏鄉,以最平凡也最持續的方式,播送科學教育的種子,讓我們的孩子在偏鄉國中校園體驗化學遊樂趣,再次感謝化學遊樂趣淡江大學科學教育中心的行動化學車。 圖三學生快樂的參與化學遊樂趣活動